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文檔簡介
專題13生物技術(shù)與工程
1.(2023?北京房山?統(tǒng)考一模)兒茶素(C)具弱抗菌性,研究人員用稀土離子Yb3+形成配合物Yb3+-C,以增強其
抗菌效果。為確定配合物中Yb3+:C的最佳摩爾比,用不同摩爾比的Yb3+-C配合物處理濾紙片,置于布滿菌落的
培養(yǎng)基中,結(jié)果如圖。下列說法正確的是()
編號Yb3+:C的摩爾比
11:1
21:2
31:3
41:4
51:5
A.培養(yǎng)基的成分應(yīng)包括碳源、氮源、水、無機鹽等
B.應(yīng)利用平板劃線法將菌種接種到培養(yǎng)基上
C.實驗的自變量是Yb3+:C的摩爾比,因變量為是否出現(xiàn)抑菌圈
D.實驗結(jié)果表明配合物中Yb3+:C的最佳摩爾比為I:2
2.(2023?北京東城?統(tǒng)考一模)近年來發(fā)酵酸豆奶的營養(yǎng)價值和獨特風(fēng)味已得到消費者的認可。下圖是酸豆奶的生
產(chǎn)工藝流程,利用大豆與奶粉混合,經(jīng)乳酸菌發(fā)酵制成的酸豆奶,不但具有動、植物蛋白的雙重營養(yǎng),還能有效緩
解牛奶資源的匱乏。下列相關(guān)分析不合理的是()
大豆篩選去雜—浸泡一磨漿一*過濾一煮漿)
1混合一>巴氏消毒一接種一發(fā)解
全脂奶粉一溶解一過濾J
A.在兩者混合液中加入適量的葡萄糖有利于發(fā)酵的進行
B.巴氏消毒在殺死大部分微生物的同時不破壞營養(yǎng)成分
C.發(fā)酵過程早期需密封,后期需不斷地通入無菌空氣
D.一定范圍內(nèi),隨著發(fā)酵時間的增加,酸度會逐漸增加3.(2023?北京石景山?統(tǒng)考一模)為篩選能大量分泌蛋白
酶的枯草芽抱桿菌,將浸過不同菌株a~e分泌物提取液的無菌圓紙片置于培養(yǎng)基表面,放置2天后結(jié)果如下圖。下
列敘述不事砸的是()
高濃度蛋白質(zhì)導(dǎo)致培養(yǎng)基不透明
A.接種前應(yīng)對培養(yǎng)基進行高壓蒸汽滅菌
B.還應(yīng)增設(shè)浸過無菌水的圓紙片進行對照
C.菌株a可作為大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化培養(yǎng)的備選株
D.實驗結(jié)果說明菌株b一定不能合成蛋白酶
4.(2023?北京海淀?統(tǒng)考一模)花椰菜(2n=18)易患黑腐病導(dǎo)致減產(chǎn),黑芥(2n=16)則有較好的黑腐病抗性???/p>
研人員基于下圖所示過程,培育出抗性花椰菜植株m、n和s,它們均含有花椰菜的全部染色體。
花椰菜酶解原生_____植株m
(2n=18)質(zhì)體\誘導(dǎo)組織黑腐病廠QO條染色體)
\融合一融合的培育一雜種抗性篩選/植株n
射線原生質(zhì)體植株染色體\一(25條染色體)
黑芥酶解原生處理/鏡檢?r植株S
(2n=16)—*質(zhì)體(26條染色體)
下列敘述正確的是()
A.獲得原生質(zhì)體時需用纖維素酶和膠原蛋白酶處理
B.融合的原生質(zhì)體中來自黑芥的染色體介于0~8之間
C.植株m、n、S中的抗性基因來自黑芥的染色體
D.植株S中來自黑芥的染色體一定構(gòu)成一個染色體組
5.(2023?北京東城?統(tǒng)考一模)2017年,我國科學(xué)家培育出轟動世界的體細胞克隆猴“中中”和“華華”,下圖為其培
育流程。下列敘述錯誤的是()
A.過程①是將成纖維細胞注射到去核的卵母細胞中
B.過程②通常需在液體培養(yǎng)基中加入血清等天然成分C.圖中過程需用到體外受精、細胞培養(yǎng)、胚胎移植等技術(shù)
D.克隆猴用于醫(yī)學(xué)研究可最大限度排除基因差異的干擾
6.(2023?北京朝陽?統(tǒng)考一模)為解決中藥蕾香種質(zhì)退化、易感染病蟲害等問題,研究者對組織培養(yǎng)不同階段的董
香進行輻射處理,以期獲得性狀優(yōu)良的突變株。
輻射處理
誘導(dǎo)愈傷組織誘導(dǎo)生芽誘導(dǎo)生根
據(jù)圖分析,相關(guān)敘述正確的是()
A.①②應(yīng)持續(xù)照光以誘導(dǎo)外植體的再分化B.③④過程細胞表達基因種類和水平相同
C.培養(yǎng)材料在射線的作用下發(fā)生定向突變D.篩選出的優(yōu)良突變株可再進行快速繁殖
7.(2023?北京豐臺?統(tǒng)考一模)懸浮培養(yǎng)的動物細胞會因細胞密度過大、有害代謝產(chǎn)物積累等因素而分裂受阻。生
產(chǎn)上常用灌流式培養(yǎng)避免這些現(xiàn)象出現(xiàn)。灌流式培養(yǎng)是在細胞培養(yǎng)管內(nèi),一邊不斷注入新鮮培養(yǎng)基,一邊將培養(yǎng)液
的上清液不斷移出。下列相關(guān)敘述錯誤的是()
A.灌流式培養(yǎng)的細胞會貼壁生長,但不會出現(xiàn)接觸抑制現(xiàn)象
B.灌流是在細胞密度達到一定濃度或者營養(yǎng)物質(zhì)低于一定濃度時進行
C.過高的灌流速率會導(dǎo)致營養(yǎng)物質(zhì)不能得到充分利用,造成培養(yǎng)基浪費
D.配制灌流式培養(yǎng)所需培養(yǎng)基時應(yīng)考慮細胞生存的液體環(huán)境的滲透壓
8.(2023?北京海淀?一模)長穗偃麥草是小麥的一個重要野生近緣種,具有蛋白質(zhì)含量高、抗多種真菌和病毒病害、
耐旱、耐寒等優(yōu)良性狀,科學(xué)家利用植物體細胞雜交技術(shù)培育了普通小麥一長穗偃麥草雜種植株,流程如圖所示。
下列敘述正確的是()
原生質(zhì)體甲
雜種④」雜種I
細胞F建株
原生質(zhì)體乙」I
培育普通小麥一長穗偃麥草雜種植株的技術(shù)流程
A.過程①會發(fā)生非同源染色體的自由組合
B.過程③要用纖維素酶和果膠酶處理細胞壁
C.過程④涉及脫分化和再分化等生理過程
D.雜種植株能表現(xiàn)出雙親的各種優(yōu)良性狀
9.(2023?北京石景山?統(tǒng)考一模)“細胞培養(yǎng)肉”是一種人造動物蛋白,其培養(yǎng)過程是:獲取哺乳動物的肌肉干細胞,
將其培養(yǎng)成肌肉細胞,并分化成肌肉纖維。這意味著人類有望擺脫對傳統(tǒng)養(yǎng)殖業(yè)的依賴。下列敘述正確的是()
A.獲取肌肉干細胞時,用鹽酸溶解細胞間物質(zhì)使細胞分離
B.培養(yǎng)過程中的各種操作不需要在無菌環(huán)境中進行C.貼壁細胞在生長繁殖時,會發(fā)生接觸抑制現(xiàn)象
D.肌肉干細胞具有與胚胎干細胞相同的全能性
10.(2023?北京朝陽?統(tǒng)考一模)生物武器作為一種大規(guī)模殺傷性武器,在人類歷史上造成了嚴重的威脅與傷害,全
人類需要嚴格禁止生物武器。以下做法錯送的是()
A.遵守不發(fā)展、不生產(chǎn)、不儲存生物武器公約
B.發(fā)展生物安全前瞻科技、儲備生物防御技術(shù)
C.設(shè)立相關(guān)法律條例保護人類遺傳資源信息
D.改變致病微生物的表面抗原使其難以檢測
11.(2023?北京朝陽?統(tǒng)考一模)隨著我國畜禽產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展,廢棄羽毛亟需進行有效開發(fā)利用。
(1)羽毛中含有豐富的角蛋白,不易被化學(xué)試劑分解,但自然界中少有羽毛長時間積聚,這一現(xiàn)象提示在____的環(huán)
境中易找到羽毛分解菌。
(2)為篩選土壤中的羽毛分解菌,研究者進行如下操作:
①取土樣一配置濃度梯度土壤溶液一涂布于基礎(chǔ)培養(yǎng)基表面,培養(yǎng)一段時間后,挑取單菌落接種于的液體培
養(yǎng)基中振蕩培養(yǎng)。此過程使用的培養(yǎng)基用法滅菌,羽毛煮沸消毒并烘干。
(3)為優(yōu)化角蛋白酶的生產(chǎn)條件,研究者利用響應(yīng)面法進行了多變量分析。首先選擇起始pH、溫度、培養(yǎng)基中羽毛
含量三個變量分別進行實驗。依據(jù)相關(guān)軟件推薦的不同變量組合實施多變量實驗,并根據(jù)實驗結(jié)果繪制了每兩種變
量組合對角蛋白醐活影響的三維圖,部分結(jié)果如圖。
圖中投影的等高線反映了不同條件下角蛋白酶活的變化。由圖可知:
等高線中最小圖形的中心點代表時的溫度和羽毛含量;等高線酶活隨溫度和羽毛含量增加的變化趨勢
(“相同"或“不同”)。等高線若為圓形,提示兩個變量間交互作用弱,據(jù)圖判斷,溫度與羽毛含量間o根據(jù)測
定結(jié)果建立模型,計算出最優(yōu)組合,并進行驗證,測得角蛋白酶活比優(yōu)化前提高了數(shù)倍。
(4)該研究潛在的應(yīng)用前景是發(fā)酵液中富含氨基酸可用于。
12.(2023?北京海淀?統(tǒng)考一模)腫瘤細胞的代謝活動導(dǎo)致腫瘤組織內(nèi)氧含量低,NH3等代謝廢物含量高??蒲腥藛T
探索利用腫瘤組織微環(huán)境的特異性進行免疫治療。
(1)機體的免疫系統(tǒng)具有功能,能夠識別和清除突變細胞。
(2)研究表明,L-精氨酸對腫瘤生長有抑制作用。為利用L-精氨酸治療腫瘤,研究人員擬對非致病性大腸桿菌中利用
NH3合成L-精氨酸的途徑進行改造,構(gòu)建能大量合成L-精氨酸的工程菌M。下圖為大腸桿菌中相關(guān)代謝途徑。
R基因
'注:A酶是精氨酸合成途徑
的關(guān)鍵酶,正常情況下活性
較低。(-)代表抑制A酶活
性。?代表中間物質(zhì)。
科研人員擬依據(jù)代謝途徑,改造圖中的A和R基因,構(gòu)建工程菌M。請寫出對A和R基因改造的思路并闡述其目
的。
(3)推測工程菌M的抗腫瘤效果依賴于T細胞。為此選擇正常小鼠和小鼠,皮下接種腫瘤細胞和工程菌
M,一段時間后檢測腫瘤體積大小。支持上述假設(shè)的實驗結(jié)果為。
(4)皮下注射L-精氨酸會導(dǎo)致藥物分散于整個內(nèi)環(huán)境中,影響治療效果,因此對工程菌M進一步改造,用低氧響應(yīng)
啟動子替換A酶基因的原有啟動子,得到治療用工程菌Xo工程菌X治療腫瘤的優(yōu)勢是0
13.(2023?北京房山?統(tǒng)考一模)花青甘可以決定蘋果果皮、果肉等顏色的鮮艷程度,研究人員欲研究BR對花青昔
合成的影響及機制。
(I)BR(油菜素內(nèi)酯)是一種天然植物激素,通過影響細胞基因的表達起到作用。
(2)A2基因為花青甘合成相關(guān)基因,為探究BR與A2基因之間的關(guān)系,研究者使用BR處理了蘋果幼苗,檢測A2
基因的表達水平結(jié)果如圖1,該結(jié)果表明。
(3)有人提出A2蛋白和Rl蛋白會影響花青甘合成酶ANS
圖1
基因啟動子的活性。研究者通過檢測熒光素酶的表達量來驗證此推測,進行了相關(guān)研究。
①構(gòu)建表達載體:請將選項的序號或字母填入圖2相應(yīng)的方框中。
啟動子:I.A2基因啟動子∏.Rl基因啟動子IlLANS基因啟動子W.熒光素醐基因啟動子V.常規(guī)啟動
子
基因:A.A2基因B.Rl基因C.ANS基因D.熒光素酶基因
圖2
②導(dǎo)入受體細胞:構(gòu)建好的表達載體通過法導(dǎo)入蘋果愈傷組織。
③實驗結(jié)果檢測:實驗結(jié)果如圖3,結(jié)果表明
熒
光
素
酶
相
對
含
量
空載體+31+32+31+2+3種類
甲組乙組丙組丁組
圖3
(4)雙分子熒光互補技術(shù)可研究細胞內(nèi)蛋白質(zhì)之間是否相互作用。將黃色熒光蛋白基因分為2段(片段1與片段2),
分別與可特異性結(jié)合的兩種蛋白的基因融合構(gòu)建表達載體,將兩種載體同時導(dǎo)入受體細胞,在515nm激發(fā)光下可發(fā)
出黃色熒光?研究者推測A2蛋白和Rl蛋白在細胞內(nèi)形成復(fù)合物發(fā)揮作用,進行如圖4操作,請寫出可驗證此推
測的實驗現(xiàn)象。
實驗過程實驗現(xiàn)象
載體組成—
A2+片段1、、、導(dǎo)人
受體細胞一觀察
Rl+片段27
片段導(dǎo)入
受體細胞一觀察—
片段2-
(5)綜合以上研究結(jié)果,闡述BR對花青昔合成影響的作用機制。
14.(2023,北京西城?統(tǒng)考一模)人β防御素(由H基因編碼)是一種抗菌肽,科研人員欲利用酵母對其進行生產(chǎn)。
(1)獲得H基因的序列信息后,可以其CDNA為模板通過方法獲得該基因。
(2)由于人β防御素會損傷酵母細胞,組成型表達(持續(xù)表達)H的酵母菌最大種群數(shù)量偏低,限制了最終產(chǎn)量。科
研人員在酵母菌基因組DNA中插入P和S基因,使質(zhì)粒上H基因的表達受到紅光控制。紅光調(diào)控H基因表達的原
理如圖1所示。
P和S基因應(yīng)為(填“組成型表達”或“紅光誘導(dǎo)表達”)。
(3)發(fā)酵后菌體和產(chǎn)物分離是發(fā)酵工藝的基本環(huán)節(jié)。定位于細胞表面的F蛋白可使酵母細胞彼此結(jié)合,進而沉淀在發(fā)
酵罐底部??蒲腥藛T引入藍光激活系統(tǒng)(圖2),在酵母菌基因組中插入了2個E基因,使F基因的表達受到藍光
控制(圖3)。
圖2
基因組
DNA
質(zhì)粒
、
DNA√
注:ACT為組成型表達的弱啟動子
圖3
圖3中兩個E基因作用分別是.
(4)工程菌泄露到環(huán)境中可能引發(fā)環(huán)境問題??蒲腥藛T利用兩種阻遏蛋白基因(T和L)和調(diào)控元件,使酵母細胞在
紅光和藍光同時照射時才激活致死基因N的表達,進而誘導(dǎo)工程菌死亡(圖4)。
、
?Ss√
注:PGK為組成型表達的啟動子;③和④為阻
遏蛋白的結(jié)合位點,阻遏蛋白結(jié)合后,
會抑制相應(yīng)基因表達
圖4
圖4中①②應(yīng)選用的啟動子為:①,②。
A.JubB.ACTC.CYC
圖4中③④處結(jié)合的阻遏蛋白為:③,④。
a、T蛋白b、L蛋白
(5)寫出利用該工程菌發(fā)酵生產(chǎn)人β防御素的步驟。
15.(2023?北京朝陽?統(tǒng)考一模)兒童癲癇是由大腦神經(jīng)元異常放電所致的神經(jīng)系統(tǒng)疾病,遺傳因素是其重要病因。
(1)研究者對某兒童癲癇患者家系進行調(diào)查,結(jié)果如圖1,據(jù)圖可知該病為遺傳病。對患者和健康志愿者進行
基因組測序,推測S基因為致病基因。
I口O■患病男性
12?患病女性
II□正常男性
u?■O正常女性
圖1
(2)核基因轉(zhuǎn)錄的前體RNA中內(nèi)含子對應(yīng)序列被識別并剪切,外顯子對應(yīng)序列拼接為成熟mRNA.對患者及父母的
S基因測序后發(fā)現(xiàn),推測S基因外顯子4突變導(dǎo)致癲癇。為驗證該推測,研究者分別設(shè)計如圖2中的引物
擴增外顯子I及外顯子I-內(nèi)含子1交界處,并對其他外顯子及外顯子-內(nèi)含子交界處擴增、測序(除外顯子4外),
發(fā)現(xiàn)患者及父母的測序結(jié)果相同。對外顯子-內(nèi)含子交界處進行測序的原因是該部位____。
(3)研究者利用基因工程技術(shù)將人突變S基因外顯子4替換小鼠正常S基因外顯子4,并利用標(biāo)記基因N篩選出成功
替換的小鼠胚胎干細胞,進而培育出雜合轉(zhuǎn)基因小鼠甲。為進一步得到去除N基因的純合突變鼠,可利用轉(zhuǎn)FIP基
因小鼠(FIP酶可識別并敲除同一條DNA兩個FRT序列間的序列)與甲雜交。
①從以下選項中選出正確的重組質(zhì)粒以獲得小鼠甲。
(4)出生兩周的幼鼠乙可在尖銳嘈雜聲的刺激下誘發(fā)癲癇。進一步研究表明S基因突變增強了腦內(nèi)興奮性突觸的活性。
S基因表達產(chǎn)物是一種膜蛋白,參與調(diào)節(jié)細胞內(nèi)囊泡膜與細胞膜的融合。推測S基因突變導(dǎo)致,引發(fā)了癲癇。
16.(2023?北京豐臺?統(tǒng)考一模)亞麻是一種油料經(jīng)濟作物,其種子中含有人體必需的不飽和脂肪酸-亞油酸和亞麻酸。
兩種不飽和脂肪酸在種子中的代謝途徑如下圖所示。
ELD2基因RLD3基因
II
油酸FAD2酶.亞油酸FAD3酶、亞麻酸
(1)脂肪酸是脂類物質(zhì),它們是構(gòu)成細胞膜中的重要組成物質(zhì)。
(2)科學(xué)家期望通過基因工程手段進一步提高種子中亞麻酸的含量。將基因FAD2、FAD3導(dǎo)入亞麻中獲得轉(zhuǎn)基因植
株,收獲轉(zhuǎn)基因植株種子,測定其相應(yīng)脂肪酸含最,結(jié)果如下圖1,該結(jié)果顯示,凈含量變化值是與
匚二)油酸2亞油酸.亞麻酸
(
豈
埋
M
鋼
姆
相比獲得的數(shù)據(jù)。溜
照
要
餐
K強
不同轉(zhuǎn)基因植株
圖1亞麻轉(zhuǎn)基因植株不飽和脂肪酸含量
(3)研究發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)上述結(jié)果的原因主要與外源FAD2基因的轉(zhuǎn)入有關(guān)。為探究該影響機制,科研人員對FAD2基因的
表達水平進行了研究,實驗結(jié)果如下圖2。進一步研究發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)基因植株中存在圖3所示的調(diào)控FAD2基因表達的過
程。催化①過程轉(zhuǎn)錄的酶是:②過程由RDR6酶催化,①和②的不同是。出現(xiàn)圖1結(jié)果的原因是。
??-
?
限
陵
要
V
MN
UL
I內(nèi)源國。湛因[伊卜源轉(zhuǎn)基因目可
正確加工
的mRNA
結(jié)合成雙鏈
/單鏈短RNA
mRNA被降解圖3
(4)為驗證RDR6i?是否參與了圖1現(xiàn)象的發(fā)生,請選用以下植株,及FAD2基因表達載體進行實驗,并寫出預(yù)期結(jié)
果。植株:野生型擬南芥,RDR6突變體,F(xiàn)AD2突變體
實驗設(shè)計思路o
預(yù)期結(jié)果O
17.(2023?北京海淀?一模)基因驅(qū)動是指特定基因有偏向性地遺傳給下一代的自然現(xiàn)象??茖W(xué)家借助CRISPR/Cas9
基因編輯技術(shù),研發(fā)出人工基因驅(qū)動系統(tǒng),并在擬南芥和蚊子等生物中實現(xiàn)了外部引入的基因多代遺傳。在作物快
速育種、根除瘧疾等方面具有廣闊的前景。
(1)為研發(fā)擬南芥藍光受體CRYl基因驅(qū)動系統(tǒng),科學(xué)家首先構(gòu)建了基因驅(qū)動元件,導(dǎo)入擬南芥細胞,在細胞中表達
CasWgRNA復(fù)合物,其中g(shù)RNA按照原則來識別和結(jié)合DNA特定序列,并引導(dǎo)Cas9蛋白酶切斷DNA
雙鏈,將基因驅(qū)動元件精確插入到一條染色體上的CRYl基因中(如圖1),獲得CRYl突變基因,并利用同源定向
修復(fù)功能,使另一條同源染色體上也插入基因驅(qū)動元件,從而獲得CRYl基因純合突變體。
ατ∕基因同源序列Gw7基因同源序列
Tk?ri≡4II'Cas9Tl----------基因驅(qū)動元件
―II--------基因
Pl?P3
----1MfeRNAb卜,王柜-ICRYl突變基因
++
P2P4
圖1
①為確定基因驅(qū)動元件是否完整插入CRYl基因,最好選擇兩組引物進行PCR。
A.Pi、P2和P3、P4B.PHP3和P2、P4C.PKP<*和P2、P3
②用CRYI基因純合突變體作為母本與野生型父本雜交,R中有多達8%的植株為純合突變體。請解釋純合突變體
產(chǎn)生的原因。
③分子標(biāo)記是核DNA中的簡單重復(fù)序列,重復(fù)次數(shù)在不同個體和品種間有較大可變性。從Fi中選取5株純合突變
體。根據(jù)CRYl基因上下游的分子標(biāo)記CIW5和F17A8(如圖2)設(shè)計引物,進行PCR,電泳結(jié)果如圖3,可知除
CRYl基因外的其他基因均來自雙親,判斷依據(jù)是。
CIW5->
Gw7突變基因一>
F17A8—>
圖2
(2)用基因驅(qū)動技術(shù)改造傳播瘧疾的按蚊X染色體上的A基因獲得a基因,含a基因的精子不能成活。用改造后的
雌蚊突變體與野生型雄蚊交配,子一代雌蚊的基因型是,子一代相互交配,子二代的性別是。
若將基因驅(qū)動雌蚊釋放到瘧疾疫區(qū),瘧疾發(fā)病率將會,原因是。
18.(2023?北京海淀?一模)玉米自交系(遺傳穩(wěn)定的育種材料)B具有高產(chǎn)、抗病等優(yōu)良性質(zhì),但難以直接培育成
轉(zhuǎn)基因植株,為使其獲得抗除草劑性狀,需依次進行步驟I、II試驗。
報告基因(含有內(nèi)含子)
I.獲得抗除草劑轉(zhuǎn)基因玉米自交系A(chǔ),技術(shù)路線如圖1。
(I)為防止酶切產(chǎn)物自身環(huán)化,構(gòu)建表達載體需用2種限制酶,選擇原則有一O
①Ti質(zhì)粒內(nèi),每種限制酶只有一個切割位點:
②G基因編碼蛋白質(zhì)的序列中,每種限制酶只有一個切割位點
③酶切后,G基因形成的兩個黏性末端序列不相同
④酶切后,Ti質(zhì)粒形成的兩個黏性末端序列相同
(2)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化愈傷組織時,T-DNA攜帶插入其內(nèi)的片段轉(zhuǎn)移到受體細胞。篩選轉(zhuǎn)化的愈傷組織,需使用含
的選擇培養(yǎng)基。但由于愈傷組織表面常殘留農(nóng)桿菌,導(dǎo)致未轉(zhuǎn)化愈傷組織也可能在選擇培養(yǎng)基上生長。含有內(nèi)含子
的報告基因只能在真核生物中正確表達,其產(chǎn)物能催化無色物質(zhì)K呈現(xiàn)藍色。用K處理愈傷組織,出現(xiàn)藍色的是
愈傷組織。
(3)組織培養(yǎng)獲得的轉(zhuǎn)基因植株(核DNA中僅插入一個G基因)進行自交,在子代含G基因的植株中,純合子
占。繼續(xù)篩選,最終選育出抗除草劑純合自交系A(chǔ)。
∏.通過回交使自交系B獲得抗除草劑性狀
(4)抗除草劑自交系A(chǔ)(GG)與自交系B雜交產(chǎn)生B,然后進行多輪回交(圖2)。自交系B作為親本多次回交
的目的是使后代。
AXB(*)
鑒定
HiHi×B(Q
I
,
H2?-H2×BG)
篩成?
V
?I
注:注為回交后代*
HJ為含G星因的植株高產(chǎn)、抗病、抗除草
(i≡L2∕??.n)劑等優(yōu)良性狀自交系
圖2
(5)下表是鑒定含G基因植株的4種方法。請預(yù)測同一后代群體中,4種方法檢出的含G基因植株的比例XHX2.
X3、X4的大小關(guān)系是
檢出的含G基因植
方法檢測對象檢測目標(biāo)
株的比例
PCR擴增基因組DNAG基因Xi
分子雜交總mRNAG基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物
X2
抗原-抗體雜交總蛋白質(zhì)G基因編碼的蛋白質(zhì)X3
噴灑除草劑幼苗抗除草劑幼苗
X4
19.(2023?北京大興?統(tǒng)考一模)中國甜柿的自然脫澀與乙醛代謝關(guān)鍵酶基因(PDC)密切相關(guān),推測澀味程度可能
與PDC基因的表達情況有關(guān)。
(1)啟動子位于基因首端,是RNA聚合酶識別和結(jié)合的位點,同時啟動子區(qū)域還存在著許多調(diào)控蛋白的結(jié)合位點,
RNA聚合酶和調(diào)控蛋白共同影響了基因的。
(2)為篩選PDC基因的調(diào)控蛋白,科研人員進行了下列實驗。
①PDe基因的啟動子序列未知,為獲得大量該基因啟動子所在片段,可利用限制酶將基因組DNA進行酶切,然后
在___________的作用下將已知序列信息的接頭片段連接在PDC基因的上游,根據(jù)和PDC基因編碼序
列設(shè)計引物進行PCR.利用質(zhì)粒A(圖1)構(gòu)建含有PDC基因啟動子片段的重組質(zhì)粒并導(dǎo)入代謝缺陷型酵母菌,用
不含的培養(yǎng)基可篩選出成功轉(zhuǎn)化的酵母菌Y1H。
注:金擔(dān)子素是一種抗真菌藥物
②質(zhì)粒G(圖2)上的AD基因表達出的AD蛋白與啟動子足夠靠近時;能夠激活后續(xù)基因轉(zhuǎn)錄,因此需獲得待測蛋
白與AD蛋白的融合蛋白用于后續(xù)篩選??蒲腥藛T從中國甜柿中提取RNA,將逆轉(zhuǎn)錄形成的各種CDNA與質(zhì)粒G
連接后導(dǎo)入酵母菌,此時應(yīng)選擇質(zhì)粒G中的位點(填序號1~5)作為CDNA的插入位點,最終獲得攜帶不同
CDNA片段的酵母菌群YI87。
③重組酵母Y187與YlH能夠進行接合生殖,形成的接合子含有兩種酵母菌質(zhì)粒上的所有基因。若接合子能在含有
金擔(dān)子素的培養(yǎng)基中生存,則推測待測蛋白是PDC基因的調(diào)控蛋白,請結(jié)合圖示闡述作出該推測的理由_____。
融合蛋白
PDC基因啟動子區(qū)段
圖3
20.(2023?北京東城?統(tǒng)考一模)癌癥的免疫療法通過重新激活抗腫瘤的免疫細胞,克服腫瘤的免疫逃逸,在癌癥治
療方法中取得越來越突出的地位,科研人員在不斷研究中發(fā)現(xiàn)多種免疫治療方法的結(jié)合是提高治療效果的途徑之一。
(1)癌細胞由于突變導(dǎo)致其表面物質(zhì)發(fā)生改變,如某些種類癌細胞表面高表達膜蛋白PSMA和PD-L1,如圖
IOPD-LI能抑制T細胞的活化,使癌細胞發(fā)生免疫逃逸。臨床上可利用PD-I的單克隆抗體進行癌癥治療,據(jù)圖1
推測,其原因是。但此種方法對一些腫瘤無效。
(2)CD28是T細胞表面受體,T細胞的有效激活依賴于CD28在癌細胞與T細胞結(jié)合部位的聚集。因此,科研人員
嘗試構(gòu)建既能結(jié)合PSMA,還能結(jié)合CD28的雙特異性抗體PSMAXCD28,誘導(dǎo)T細胞定向殺傷癌細胞,如下圖2。
制備過程為:先將分別注射到小鼠體內(nèi),分離出B淋巴細胞,誘導(dǎo)其與小鼠的細胞融合,篩選得到兩
種雜交瘤細胞,再誘導(dǎo)兩種細胞融合。成功融合的細胞會表達兩種L鏈和兩種H鏈,由于而產(chǎn)生多種抗體,
因此還需進行篩選才能獲得所需的雙特異性抗體PSMAXCD28。
(3)科研人員將癌細胞和T細胞共同培養(yǎng),加入不同抗體,比較不同抗體對T細胞活化的作用。實驗各組由活化T
細胞產(chǎn)生的細胞因子IL-2含量如下圖3,結(jié)果說明O
15001□PSMAXCD28+PD-1單抗
I□?PD-I單抗+無關(guān)抗體
—L
(2
P
g
?m
L
L
)
抗體濃度IogIo[M]
圖3
(4)共同培養(yǎng)癌細胞和T細胞,經(jīng)處理形成圖4所示的細胞結(jié)合部位,再均分為兩組,A組中加入非阻斷性PD-I單
抗(與PD-I結(jié)合后,PD-I仍可和PD-Ll結(jié)合),B組加入正常PD-I單抗,兩組均加入藍色熒光標(biāo)記的CD28單抗,
觀察熒光分布,結(jié)果如下圖4。請據(jù)此實驗解釋(3)中雙特異性抗體PSMAXCD28與PD-I單抗聯(lián)合使用對T細胞
激活的影響
A
T細胞
細
胞
結(jié)
合
部
位
癌細胞Jz
B
細
胞
結(jié)
合
部
位
圖4
專題13生物技術(shù)與工程
1.(2023?北京房山?統(tǒng)考一模)兒茶素(C)具弱抗菌性,研究人員用稀土離子Yb3+形成配合物Yb3+-C,以增強其
抗菌效果。為確定配合物中Yb3+:C的最佳摩爾比,用不同摩爾比的Yb3+-C配合物處理濾紙片,置于布滿菌落的
培養(yǎng)基中,結(jié)果如圖。下列說法正確的是()
編號Yb3+:C的摩爾比
11:1
21:2
31:3
41:4
5I:5
A.培養(yǎng)基的成分應(yīng)包括碳源、氮源、水、無機鹽等
B.應(yīng)利用平板劃線法將菌種接種到培養(yǎng)基上
C.實驗的自變量是Yb3+:C的摩爾比,因變量為是否出現(xiàn)抑菌圈
D.實驗結(jié)果表明配合物中Yb3+:C的最佳摩爾比為I:2
【答案】A
【分析】雖然各種培養(yǎng)基的具體配方不同,但一般都含有水、碳源、氮源和無機鹽。另外還需要滿足微生物生長對
pH、特殊營養(yǎng)物質(zhì)以及氧氣的要求。
【詳解】A、雖然各種培養(yǎng)基的具體配方不同,但一般都含有水、碳源(提供碳元素的物質(zhì))、氮源(提供氮元素的
物質(zhì))和無機鹽,A正確;
B、據(jù)圖可知,培養(yǎng)基的菌落分布特點是稀釋涂布平板法的結(jié)果,B錯誤;
C、分析題意,本實驗?zāi)康氖谴_定配合物中Yb3+:C的最佳摩爾比,則實驗的自變量是Yb3+:C的摩爾比,因變量
為抑菌圈的大小,C錯誤;
D、據(jù)圖可知,4和5的抑菌圈最大,說明配合物中Yb3+:C的最佳摩爾比在1:4-1:5之間,D錯誤。故選A。
2.(2023?北京東城?統(tǒng)考一模)近年來發(fā)酵酸豆奶的營養(yǎng)價值和獨特風(fēng)味已得到消費者的認可。下圖是酸豆奶的生
產(chǎn)工藝流程,利用大豆與奶粉混合,經(jīng)乳酸菌發(fā)酵制成的酸豆奶,不但具有動、植物蛋白的雙重營養(yǎng),還能有效緩
解牛奶資源的匱乏。下列相關(guān)分析不合理的是()
大豆篩選去雜—浸泡一磨漿一*過濾一煮漿)
1混合一>巴氏消毒一接種一發(fā)解
全脂奶粉一溶解一過濾J
A.在兩者混合液中加入適量的葡萄糖有利于發(fā)酵的進行
B.巴氏消毒在殺死大部分微生物的同時不破壞營養(yǎng)成分
C.發(fā)酵過程早期需密封,后期需不斷地通入無菌空氣
D.一定范圍內(nèi),隨著發(fā)酵時間的增加,酸度會逐漸增加
【答案】C
【分析】巴氏消毒法:不耐高溫的液體,如牛奶,在62~65°C消毒30min或8O~9O°C處理30s~lmin,可以殺死牛奶
中的絕大多數(shù)微生物,并且不破壞牛奶的營養(yǎng)成分。
乳酸菌進行乳酸發(fā)酵利用的是乳酸菌的無氧呼吸,其產(chǎn)物是乳酸。
【詳解】A、乳酸菌可以利用葡萄糖進行乳酸發(fā)酵,因此在兩者混合液中加入適量的葡萄糖有利于發(fā)酵的進行,A
正確;
B、巴氏消毒消毒溫度較低,時間較短,能在殺死大部分微生物的同時不破壞營養(yǎng)成分,B正確;
D、乳酸菌為厭氧菌,發(fā)酵過程中需密封,不需要通入無菌空氣,C錯誤;
D、一定范圍內(nèi),隨著發(fā)酵時間的增加,乳酸含量增加,因此酸度會逐漸增加,D正確。
故選Co
3.(2023?北京石景山?統(tǒng)考一模)為篩選能大量分泌蛋白酶的枯草芽抱桿菌,將浸過不同菌株a~e分泌物提取液的
無菌圓紙片置于培養(yǎng)基表面,放置2天后結(jié)果如下圖。下列敘述不無項的是()
高濃度蛋白質(zhì)導(dǎo)致培養(yǎng)基不透明
A.接種前應(yīng)對培養(yǎng)基進行高壓蒸汽滅菌
B.還應(yīng)增設(shè)浸過無菌水的圓紙片進行對照
C.菌株a可作為大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化培養(yǎng)的備選株
D.實驗結(jié)果說明菌株b一定不能合成蛋白酶
【答案】D【分析】微生物的實驗室培養(yǎng)要獲得純凈培養(yǎng)物的關(guān)鍵在于防止外來雜菌入侵。
【詳解】A、一般使用高壓蒸汽滅菌法對培養(yǎng)基進行滅菌,A正確;
B、為增加實驗數(shù)據(jù)的可信度,排除圓紙片本身和其他無關(guān)變量的影響,還應(yīng)在相關(guān)實驗操作中增設(shè)浸過無菌水的
圓紙片進行對照,B正確;
C、若用于生產(chǎn),首選的菌株應(yīng)是a,在圖中a形成的透明區(qū)域最大,說明含蛋白酶最多,C正確;
D、滅菌后培養(yǎng)基中高濃度的蛋白質(zhì)導(dǎo)致培養(yǎng)基不透明,菌株b提取物周圍沒有形成明顯清晰區(qū)的可能原因是無蛋
白酶或分泌蛋白酶少或蛋白酶活性低,D錯誤。
故選D。
4.(2023?北京海淀?統(tǒng)考一模)花椰菜(2n=18)易患黑腐病導(dǎo)致減產(chǎn),黑芥(2n=16)則有較好的黑腐病抗性???/p>
研人員基于下圖所示過程,培育出抗性花椰菜植株m、n和s,它們均含有花椰菜的全部染色體。
花椰菜酶解原生
(2n=18)—>質(zhì)體\誘導(dǎo)組織黑腐?。?0條染色體)
合、融合的培育一雜種抗性篩選/植株n
射線原生質(zhì)體植株染色體'’(25條染色體)
黑芥酶解原生處理/鏡檢植株S
(2n=16)—>質(zhì)體(26條染色體)
下列敘述正確的是()
A.獲得原生質(zhì)體時需用纖維素酶和膠原蛋白酶處理
B.融合的原生質(zhì)體中來自黑芥的染色體介于0~8之間
C.植株m、n、S中的抗性基因來自黑芥的染色體
D.植株S中來自黑芥的染色體一定構(gòu)成一個染色體組
【答案】C
【分析】植物細胞壁的主要成分為纖維素和果膠酶,根據(jù)酶的專一性,為獲得原生質(zhì)體時需用纖維素酶和果膠酶處
理。
【詳解】A、植物細胞壁的主要成分為纖維素和果膠酶,根據(jù)醵的專一性,為獲得原生質(zhì)體時需用纖維素酶和果膠
酶處理,A錯誤;
B、結(jié)合題干“培育出抗性花椰菜植株m、n和s,它們均含有花椰菜的全部染色體”,花椰菜2n等于18,m、n、s
對應(yīng)的染色體分別為20、25、26,故融合的原生質(zhì)體中來自黑芥的染色體為2或7或8,B錯誤;
C、結(jié)合題干“黑芥(2n=16)則有較好的黑腐病抗性”可知植株m、n、S中的抗性基因來自黑芥的染色體,C正確;
D、一個染色體組指細胞中的一組非同源染色體,結(jié)合B選項的分析,融合的原生質(zhì)體中來自黑芥的染色體為2或
7或8,可知植株S中來自黑芥的染色體不一定構(gòu)成一個染色體組,D錯誤。
故選Co
5.(2023.北京東城.統(tǒng)考一模)2017年,我國科學(xué)家培育出轟動世界的體細胞克隆猴“中中”和“華華”,下圖為其培
育流程。下列敘述錯誤的是()
A.過程①是將成纖維細胞注射到去核的卵母細胞中
B.過程②通常需在液體培養(yǎng)基中加入血清等天然成分
C.圖中過程需用到體外受精、細胞培養(yǎng)、胚胎移植等技術(shù)
D.克隆猴用于醫(yī)學(xué)研究可最大限度排除基因差異的干擾
【答案】C
【分析】圖示的是動物細胞核移植技術(shù),①代表利用顯微注射將成纖維細胞注射到去核的卵母細胞中,②代表體外
早期胚胎培養(yǎng),③代表胚胎移植。
【詳解】A、圖示的是動物細胞核移植技術(shù),①代表利用顯微注射將成纖維細胞注射到去核的卵母細胞中,A正確;
B、進行體外動物細胞培養(yǎng)需要在培養(yǎng)基中添加血清等天然成分,B正確;
C、圖中過程需用到細胞培養(yǎng)、胚胎移植等技術(shù),沒用到體外受精技術(shù),C錯誤;
D、圖示兩只克隆猴的基因完全相同,因此用于醫(yī)學(xué)研究可最大限度排除基因差異的干擾,D正確。
故選Co
6.(2023?北京朝陽?統(tǒng)考一模)為解決中藥蕾香種質(zhì)退化、易感染病蟲害等問題,研究者對組織培養(yǎng)不同階段的董
香進行輻射處理,以期獲得性狀優(yōu)良的突變株。
輻射處理
誘導(dǎo)愈傷組織誘導(dǎo)生芽誘導(dǎo)生根
據(jù)圖分析,相關(guān)敘述正確的是()
A.①②應(yīng)持續(xù)照光以誘導(dǎo)外植體的再分化B.③④過程細胞表達基因種類和水平相同
C.培養(yǎng)材料在射線的作用下發(fā)生定向突變D.篩選出的優(yōu)良突變株可再進行快速繁殖
【答案】D
【分析】植物組織培養(yǎng)的流程是:離體的植物器官、組織或細胞經(jīng)脫分化形成愈傷組織,經(jīng)再分化形成芽、根或胚
狀體,進而形成完整植株。
【詳解】A、①和②脫分化,不需要持續(xù)光照,A錯誤;
B、③誘導(dǎo)生芽,④過程誘導(dǎo)生根,二者基因表達種類不同,水平不同,B錯誤;
C、射線為物理誘變因素,導(dǎo)致基因不定向突變,C錯誤;D、篩選出的優(yōu)良突變株可以再進行快速繁殖,進而能保
持親本的優(yōu)良遺傳特性、繁殖種苗的速度快,D正確。
故選D。
7.(2023?北京豐臺?統(tǒng)考一模)懸浮培養(yǎng)的動物細胞會因細胞密度過大、有害代謝產(chǎn)物積累等因素而分裂受阻。生
產(chǎn)上常用灌流式培養(yǎng)避免這些現(xiàn)象出現(xiàn)。灌流式培養(yǎng)是在細胞培養(yǎng)管內(nèi),一邊不斷注入新鮮培養(yǎng)基,一邊將培養(yǎng)液
的上清液不斷移出。下列相關(guān)敘述錯誤的是()
A.灌流式培養(yǎng)的細胞會貼壁生長,但不會出現(xiàn)接觸抑制現(xiàn)象
B.灌流是在細胞密度達到一定濃度或者營養(yǎng)物質(zhì)低于一定濃度時進行
C.過高的灌流速率會導(dǎo)致營養(yǎng)物質(zhì)不能得到充分利用,造成培養(yǎng)基浪費
D.配制灌流式培養(yǎng)所需培養(yǎng)基時應(yīng)考慮細胞生存的液體環(huán)境的滲透壓
【答案】A
【分析】動物細胞培養(yǎng):(1)概念:動物細胞培養(yǎng)就是從動物機體中取出相關(guān)的組織,將它分散成單個細胞,然后
放在適宜的培養(yǎng)基中,讓這些細胞生長和繁殖。(2)原理:細胞增殖。(3)動物細胞培養(yǎng)的流程:取動物組織塊(動
物胚胎或幼齡動物的器官或組織)T剪碎一用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理分散成單個細胞一制成細胞懸液T轉(zhuǎn)入培
養(yǎng)瓶中進行原代培養(yǎng)T貼滿瓶壁的細胞重新用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理分散成單個細胞繼續(xù)傳代培養(yǎng)。
【詳解】A、懸浮培養(yǎng)的動物細胞不出現(xiàn)貼壁生長現(xiàn)象,A錯誤;
B、懸浮培養(yǎng)的動物細胞會因細胞密度過大、有害代謝產(chǎn)物積累等因素而分裂受阻,而灌流是在細胞密度達到一定
濃度或者營養(yǎng)物質(zhì)低于一定濃度時進行,B正確;
C、過高的灌流速率,培養(yǎng)的細胞沒有及時利用營養(yǎng)物質(zhì),會導(dǎo)致營養(yǎng)物質(zhì)不能得到充分利用,造成培養(yǎng)基浪費,C
正確;
D、動物細胞的細胞外液的滲透壓是相對穩(wěn)定且適宜的,配制灌流式培養(yǎng)所需培養(yǎng)基時應(yīng)考慮細胞生存的液體環(huán)境
的滲透壓,D正確。
故選Ao
8.(2023?北京海淀?一模)長穗偃麥草是小麥的一個重要野生近緣種,具有蛋白質(zhì)含量高、抗多種真菌和病毒病害、
耐旱、耐寒等優(yōu)良性狀,科學(xué)家利用植物體細胞雜交技術(shù)培育了普通小麥一長穗偃麥草雜種植株,流程如圖所示。
下列敘述正確的是()
原生質(zhì)體甲
③廣雜種④」雜種I
細胞F用株
原生質(zhì)體乙」I
培育普通小麥一長穗偃麥草雜種植株的技術(shù)流程
A.過程①會發(fā)生非同源染色體的自由組合
B.過程③要用纖維素酶和果膠酶處理細胞壁
C.過程④涉及脫分化和再分化等生理過程
D.雜種植株能表現(xiàn)出雙親的各種優(yōu)良性狀【答案】C
【分析】植物體細胞雜交技術(shù):就是將不同種的植物體細胞原生質(zhì)體在一定條件下融合成雜種細胞,并把雜種細胞
培育成完整植物體的技術(shù)。
【詳解】A、過程①表示幼嫩葉片形成愈傷組織的脫分化過程,細胞進行有絲分裂,不會發(fā)生非同源染色體的自由
組合,A錯誤;
B、用纖維素酶和果膠酶處理細胞壁的目的是獲得原生質(zhì)體,應(yīng)該在過程②處理,不是過程③,B錯誤;
C、過程④是雜種細胞形成雜種植株的過程,利用了植物組織培養(yǎng)技術(shù),會涉及脫分化和再分化等生理過程,C正
確;
D、雜種植株可能會表現(xiàn)出雙親的某些優(yōu)良性狀,但不一定是各種優(yōu)良性狀都能表現(xiàn),D錯誤。
故選C。
9.(2023?北京石景山?統(tǒng)考一模)“細胞培養(yǎng)肉”是一種人造動物蛋白,其培養(yǎng)過程是:獲取哺乳動物的肌肉干細胞,
將其培養(yǎng)成肌肉細胞,并分化成肌肉纖維。這意味著人類有望擺脫對傳統(tǒng)養(yǎng)殖業(yè)的依賴。下列敘述正確的是()
A.獲取肌肉干細胞時,用鹽酸溶解細胞間物質(zhì)使細胞分離
B.培養(yǎng)過程中的各種操作不需要在無菌環(huán)境中進行
C.貼壁細胞在生長繁殖時,會發(fā)生接觸抑制現(xiàn)象
D.肌肉干細胞具有與胚胎干細胞相同的全能性
【答案】C
【分析】細胞培養(yǎng)肉是利用動物干細胞培養(yǎng)出的動物組織,生產(chǎn)細胞培養(yǎng)肉采用的細胞工程技術(shù)是動物細胞培養(yǎng),
干細胞分裂能強,經(jīng)誘導(dǎo)能分化為特定的組織,所以初始細胞來源選擇干細胞。
【詳解】A、動物細胞培養(yǎng)過程需要用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理動物組織,分散成單個細胞,制成細胞懸液,A
錯誤;
B、培養(yǎng)過程中的各種操作需要在無菌環(huán)境中進行,防止雜菌污染,B錯誤;
C、當(dāng)貼壁細胞分裂生長到表面相互接觸時,細胞就會停止分裂增殖,出現(xiàn)接觸抑制現(xiàn)象,C正確;
D、胚胎干細胞的全能性要大于肌肉干細胞,D錯誤。
故選C。
10.(2023?北京朝陽?統(tǒng)考一模)生物武器作為一種大規(guī)模殺傷性武器,在人類歷史上造成了嚴重的威脅與傷害,全
人類需要嚴格禁止生物武器。以下做法鐐送的是()
A.遵守不發(fā)展、不生產(chǎn)、不儲存生物武器公約
B.發(fā)展生物安全前瞻科技、儲備生物防御技術(shù)
C.設(shè)立相關(guān)法律條例保護人類遺傳資源信息
D.改變致病微生物的表面抗原使其難以檢測
【答案】D
【分析】1、生物武器種類:包括致病菌、病毒、生化毒劑,以及經(jīng)過基因重組的致病菌等。2、生物武器的特點:單
位面積效應(yīng)大;有特定的傷害對象;具有傳染性;危害時間久;不易被發(fā)現(xiàn)和鑒定;使用者本身易受傷害;生物武器造價低,
技術(shù)難度不大,隱秘性強,可以在任何地方研制和生產(chǎn)。
【詳解】A、生物武器是指有意識的利用微生物、毒素、昆蟲侵襲敵人的軍隊、人口、農(nóng)作物或者牲畜等目標(biāo),以
達到戰(zhàn)爭目的一類武器,為了維護世界和平,中國在《禁止生物武器公約》中重申在任何情況下不發(fā)展、不生產(chǎn)、
不儲存生物武器,A正確;
B、為防止生物武器的危害,要發(fā)展生物安全前瞻科技、儲備生物防御技術(shù),B正確;
C、設(shè)立相關(guān)法律條例保護人類遺傳資源信息,可以防止生物武器的危害,C
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